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Inversão de rotação: dois contatores e a trava

Para o motor girar ao contrário basta trocar duas fases. O perigo mora aí: se os dois contatores fecharem juntos, uma fase encosta na outra. É o sobe e desce de um macaco, de um portão, de uma ponte rolante.

começar ↓

a receita, igual em toda aula

1 · o erro

Inversão sem intertravamento.

2 · o porquê

A ordem das fases é quem manda no sentido.

3 · a correção

O NF de um no caminho do outro.

4 · a prova

A bancada bloqueando na sua frente.

Esta aula continua a aula 11, do selo. Os números são de exemplo. Os desenhos são nossos.

12 Trocar duas fases, e só duas

ns = 120·f/p · s = (ns − n)/ns · K1 = (S1 + K1)·S̅0̅·K̅2̅·FC

1 · por que trocar duas fases

O motor trifásico gira porque as três fases chegam numa ordem: L1, depois L2, depois L3. Essa ordem cria um campo que gira dentro do motor, e o eixo vai atrás.

  • Ordem L1 → L2 → L3: gira para um lado.
  • Troca L1 com L3, fica L3 → L2 → L1: a ordem inverteu, gira para o outro lado.
o erro comum: trocar as três fases de lugar, pra "inverter mais"
se você troca as três em roda (L1 vai pra L2, L2 pra L3, L3 pra L1), a
ordem continua a mesma e o motor gira pro mesmo lado. Troca só duas.
2 · dois contatores no mesmo motor
L1L2L3 L1L2L3 K1 · sobe K2 · desce UVW UVW M 3~ M 3~ L1→U · L2→V · L3→W L1→W · L2→V · L3→U é o mesmo motor
o K1 passa as fases retas; o K2 passa com L1 e L3 cruzadas · desenho feito para esta aula

O perigo: se K1 e K2 fecharem juntos, a L1 encosta direto na L3 pelos dois contatores. Isso é curto-circuito entre fases: faísca, contator derretido, disjuntor desarmando. Por isso existe o intertravamento.

3 · o intertravamento, de três jeitos
jeitocomo funciona
elétricoo contato NF (21-22) do K1 fica no caminho da bobina do K2, e o NF do K2 no caminho da bobina do K1. Se um está ligado, o NF dele está aberto e o outro não consegue ligar.
mecânicouma peça encaixada entre os dois contatores. Se um fecha, ela empurra e trava o outro fisicamente.
pelos botõesbotões com NA e NF juntos: apertar "sobe" já abre o caminho do "desce".

Painel bom usa mais de um. E a conta é a mesma da aula anterior, com dois "não" a mais:

K1 = (S1 + K1) · S̅0̅ · K̅2̅ · FC cima
K2 = (S2 + K2) · S̅0̅ · K̅1̅ · FC baixo

cada contator só liga se o outro estiver desligado

Lendo a linha do sobe: a corrente passa pela emergência e pelo S0 (ambos NF, fechados enquanto ninguém aperta), chega no K2 21-22 (fechado se o K2 estiver desligado), passa pelo fim de curso de cima (fechado enquanto a máquina não chegou no topo) e energiza a bobina K1. O selo 13-14 segura, e o K1 21-22 abre a linha de baixo: o desce fica bloqueado.

Chegou no topo, o fim de curso abre e o K1 desliga sozinho, sem ninguém apertar nada. Para trocar de lado, aperta o S0 primeiro: esse jeito se chama inversão pelo para.

Bancada · tenta inverter com a máquina subindo

aperta sobe, e sem parar tenta o desce · a trava vai te dizer não, que é exatamente o serviço dela

5 As contas

rotação e escorregamento
conta 1 · a velocidade do campo (rotação síncrona)
ns = 120 · f / p          f = 60 Hz no Brasil · p = número de polos

4 polos:  ns = 120 × 60 / 4 = 7.200 / 4 = 1800 rpm

conta 2 · o escorregamento          n = rotação de verdade, a da plaqueta
s = (ns − n) / ns = (1800 − 1700) / 1800 = 100 / 1800 ≈ 0,056 = 5,6%

O eixo gira um pouco mais devagar que o campo. Se girasse igual, não teria força. E inverter não muda a velocidade: o motor gira 1700 rpm para os dois lados.

conta 3 · quanto tempo pra subir      fuso de exemplo: 20 rpm, passo 5 mm
v = n · L = 20 × 5 = 100 mm por minuto
subir 400 mm:  t = 400 / 100 = 4 minutos

Com esse tempo dá para escolher onde pôr o fim de curso, e quanto tempo o operador fica apertando.

peçaregramotor de 8,3 A
K1 e K2cada um AC-3 maior que 8,3 A9 A ou 12 A ✓
disjuntor-motorum só, antes dos doisfaixa 6,3 a 10 A ✓

Os dois contatores nunca ligam juntos, então o motor nunca puxa corrente pelos dois. Um disjuntor-motor protege os dois lados.

6 · os erros que mais aparecem
1 · montar a inversão sem intertravamento, "porque o operador não vai apertar os dois"
2 · inverter direto, com o motor ainda girando rápido
3 · usar o NA (13-14) no intertravamento
1 · um dia alguém aperta, ou um contator gruda. Sem trava, é curto entre
    fases. O intertravamento é obrigatório.

2 · inverter girando faz o motor frear na marra: pico de corrente e pancada
    na mecânica, no redutor, no fuso, no acoplamento. Para primeiro, espera
    parar, depois inverte.

3 · o intertravamento é o NF (21-22) do OUTRO contator. O NA é o selo, e é
    do mesmo contator.
7 · três exemplos
1 · motor de 2 polos     ns = 120 × 60 / 2 = 3600 rpm     menos polos, gira mais rápido
2 · motor de 6 polos     ns = 7.200 / 6 = 1200 rpm
    plaqueta diz 1140 rpm  →  s = (1200 − 1140) / 1200 = 60 / 1200 = 0,05 = 5%
3 · o portão              anda 150 mm por segundo e abre 4,5 m
    t = 4.500 / 150 = 30 segundos

Bancada · polos, rotação e tempo de curso

mexe nos polos e na plaqueta e vê a síncrona, o escorregamento e quanto tempo a máquina leva de uma ponta à outra

Pra treinar

  1. Trocar L1 com L2 inverte o motor?
  2. E trocar as três em roda?
  3. Um motor de 8 polos em 60 Hz: qual a rotação síncrona?
  4. Motor de 4 polos, plaqueta diz 1750 rpm. Qual o escorregamento?
  5. O fuso gira 30 rpm com passo de 4 mm. Quanto tempo para subir 600 mm?
  6. No intertravamento, qual contato do K1 vai na linha do K2: o 13-14 ou o 21-22?
ver as respostas 1. Sim, trocou só duas · 2. Não, a ordem é a mesma · 3. 7.200 ÷ 8 = 900 rpm · 4. (1800 − 1750) ÷ 1800 ≈ 2,8% · 5. v = 30 × 4 = 120 mm/min, t = 600 ÷ 120 = 5 min · 6. O 21-22, que é o NF

Troca duas fases e o motor inverte. Dois contatores, um para cada lado, e o NF de um no caminho do outro: esse é o intertravamento, e ele é obrigatório, porque um dia alguém aperta os dois. Fim de curso NF em cada ponta para a máquina sozinha. E sempre para antes de inverter.

Elétrica · Núcleo Neon · aula 12 de 13 · caderno do João; as contas foram conferidas uma a uma na arrumação pro site